AnyBody人体建模仿真系统.doc

AnyBody人体建模仿真系统　　AnyBody人体建模仿真系统是计算机辅助人类工效学和生物力学分析软件，其计算人体对于环境的生物力学响应，为人机工程学产品性能改进和生物医学工程研究提供了一个新颖的平台作为人体建模仿真分析的革命性软件，使人类工效学成为一门定量的学科AnyBody软件系统是商业化软件中唯一兼具人机工程和生物力学的分析软件，其可以通过导入完整的人体肌肉骨骼模型，用于产品的人类工效学设计　　AnyBody软件系统是目前市场上唯一可以分析完整骨肌系统的软件，可以计算模型中各块骨骼、肌肉和关节的受力、变形、肌腱的弹性能、拮抗肌肉作用和其它对于工作中的人体有用的特性等功能介绍AnyBody人体建模仿真系统提供了人体--环境机械力学建模仿真分析的软件解决方案 环境因素包括外载荷和边界条件，以及用户设定或施加的任何人体的姿势和动作--或者来自于用户的随意设定，或者是运动捕捉数据运行AnyBody软件　 　系统可计算和仿真人体--环境系统的各种机械力学属性　　通过AnyBody软件系统的建模仿真，用户可获得人体单个肌肉力、关节力与力矩、骨代谢的力学环境、肌腱的弹性能、拮抗肌运动等多种结果。

　　AnyBody软件系统可以通过人体测量学数据调整人体模型以适应不同种族和个体或者，用户也可以在AnyBody软件系统中将其模型参数化以实现产品设计的平衡或得到给定条件下的最优组合 通过AnyBody人体建模仿真系统，用户可以实现：· 高效掌控前所未有的高细节度人体模型--包括1000多个肌肉元素；· 获得给定环境下的人体内部骨肌系统运动学特性；· 通过开放的AnyScript脚本语言定制人体模型；· 通过调整和优化参数化模型解决产品设计问题；· 从运动捕捉系统导入数据以驱动AMS模型；· 导出AMS模型数据，转化为有限元计算模型；· 在普通个人电脑运行软件进行人体建模仿真研究数据导入/导出接口运动学数据导入接口--用户可通过C3D-to-AnyScript转化程序导入国际标准格式运动捕捉数据，建立运行学驱动器，用以驱动人体模型有限元模型数据导出接口--用户可将通过AnyBody软件系统获得的肌肉力、关节作用等转化为完整实用的作用于骨骼或假体植入物等的有限元模型的边界条件，并输出给所有有限元计算软件软件特点· 关节：球面型、转动型、圆柱型、棱柱型、万能型、用户自定义型等；· 肌肉：三元素Hill模型、简化模型等；· 驱动器：内插型、多项式型、傅立叶型、线性型等；· 载荷：力和力矩均包括内插型和用户自定义型；· 分析类型：逆向动力学仿真（肌肉内外载荷分布）、运动学分析、参数化分析、优化分析等；· 结果输出：肌肉是否激活、肌肉力、关节反作用力、关节力矩、用户自定义类型等；· 几何模型转化：.STL等格式CAD数据可导入用于可视化分析· 数据转化：用户可自定义输入/输出文本文件格式，如C3D、BVH格式运动捕捉数据的读入 美国Testresources公司作为全电伺服技术的推广倡导者和技术领导者，凭着其全新的设计理念、可靠的数据输出、模块化的安装方法和安静清洁的测试环境，迅速在国际知名研究机构的低载荷高精度力学试验中得到广泛应用，例如静态试验、疲劳与循环试验、动态特性与分析、多轴试验、离散波形控制加载、动态冲击与高应变率试验等，应用领域包括骨、关节、软组织、金属内植物、组织工程、生物材料、医疗用品、包装材料及其他低载荷破坏材料与制品的力学测试和性能检测。

美国Testresources 力学试验系统有以下几个显著特点：● 系统控制部分可以拓展到至少8个通道、8轴或者8组试验； ● 数据获得可以达到32通道，模拟信号输出至少8个通道；● 高分辨率(24bit)的测量和载荷的实时控制，位移和应变的低噪音数字过滤； ● 轴向最小静态载荷可以达到0.1g力, 最小位移小于1μm； ● 100g力载荷传感器信号噪声低于0.01%； ● 位移传感器在1mm行程时，其信号噪声最低可达0.2μm或更低静态拉伸、压缩、扭转试验系统电机式作动器 ●粘附性材料●生物医学材料 ●陶瓷材料 ●复合材料●金属材料●纸质材料●塑料●橡胶 ●零部件 ●纺织品 ●木材疲劳、动态试验系统全电伺服或液压伺服作动器  高精度控制系统●静态、动态、疲劳 ●骨科植入物●血管植入物 ●疲劳裂纹扩展 ●动态性能 ●断裂强度 ●汽车工业 ●电子工业 ●航天航空工业 ●土木工程 ●结构工程 多通道、多轴和多组控制试验系统轴向扭转 多轴 可扩展●完整解决方案●高频率(100HZ)●高性能控制(24位)●高频闭环控制(20kHz)●单控制器可扩展至16组试验 ●开放式软件架构超过1000种的夹具及附件，适用于各品牌的试验机 拉伸夹具●机械式 ●液压式 ●气动式●弹簧式●吊钩式 ●滚轴式 ●夹片式 ●螺纹式●绞盘式 ●微小型●固定夹 ●连接件 ●夹头 ●钳口 ●楔形夹口 ●粘附剥离●更多拉伸夹具固定夹具●固定板●压盘 ●顶针 ●三点和四点弯曲 ●剪切固定 更多压缩夹具【Compression.mht 】　更多弯曲夹具【Bend.mht】 其他夹具 粘附剥离【Peel.mht】　楔形【Wedge.mht 】　绞盘式【Capstan.mht】试验环境模拟●高温箱 ●加热炉 ●溶液浴 ●生物浴●固定装置 ●夹紧装置 ●伸长计 ●摄像法、激光法变形测量 NDI Optotrak 动态测量系统　　加拿大NDI 公司的OPTOTRAK ®系列动态测量系统，为多目标在大范围的复杂运动测量提供了全面的解决方案。

其卓越的精度和可靠性，在世界上处于绝对领先地位 　　OPTOTRAK ®系列动态测量系统，利用先进的红外测量技术，可以精确实时捕捉高速运动目标的三维坐标和六个自由度，并通过配套软件进行完整的运动学分析，应用领域广阔系统特征： ● 非接触式红外测量方法；● 系统精度通过美国NIST(National Institute of Standard Technology)校验，校验执行的标准为：美国国家标准ASME B89.4.1-1997 和ISO/IEC17025:2005；● 制作商--加拿大NDI公司获得ISO9001质量管理体系认证；● 系统方便携带，操作简单，使用前无需标定，节省实验时间；● 可直接与其他相关设备兼容同步；● 可通过串联OPTOTRAK ®光学跟踪器增大测量范围；系统输出：● 可用于测量振动，运动轨迹，位移，速度，加速度，方位，角度，距离· 产品系列 · 配件 · 应用 · 成功案例 型号最大发光频率最大采样频率目标点的数量（3D）刚体的数量(6DOF)OPTOTRAK® CertusTM4600Hz4600/(N+1.3) HzN为目标点的数量512个170个点击查看 测量范围及精度OPTOTRAK® CertusTM HD4600Hz4600/(N+2)HzN为目标点的数量512个170个点击查看 测量范围及精度OPTOTRAK® PROseries4600Hz4600/(N+2)HzN为目标点的数量90个30个点击查看 测量范围及精度位置传感器 尺寸：200mm*1125mm*160mm重量：18kg电源要求：100-240V AC.50/60 Hz 2.5A目标点及工具Smart marker无线目标点NDI封装目标点NDI封装目标点数字探针工具· 振动分析实例：振动时车身与车门的动态参考· 变形测量　　包括：夹具弹回　　　　　热变形　　　　　风载荷变形分析 实例：车门变形试验· 装配定位 实例：装配定位· 风洞试验实例：机翼模型风载荷变形分析· 抗震研究实例：桥梁模型结构稳定性振动台实验· 部件动力学 · 机器人研究　　包括：机器人测量和技术性能分析　　　　　机器人单元测定　　　　　机器人实时控制· 结构测试和分析 · 实时反馈和控制 · 拖拽水池试验 单位项目中科院沈阳自动化所蛇形机器人项目同济大学桥梁风洞试验同济大学再生混凝土结构抗震试验中科院常州先进制造技术研究所机械臂设计 控制反馈西安电子科技大学雷达中国航空工业空气动力研究院航空风洞中国空气动力研究与发展中心航空风洞中国矿业大学救灾机器人浙江大学柔性机械臂上海大学康复机器人哈尔滨工业大学手术导航机器人北京工业大学机电学院机器人控制设计项目主要特点： · 采集部分体积小、重量轻、便于携带 · 采样频率高 · 独特的降噪处理技术，抗干扰能力强 · 肌电信号实时检测、存储 · 先进的信号处理技术，原始数据可根据用户需要，采用多种格式保存 · 可实用调用数据进行二次开发 · 操作简单、使用方便 表面肌电系统主要应用于以下领域：  · 生物力学 · 临床康复 · 步态分析 · 工效学 · 心理学 · 生物医学工程 表面肌电仪人体肌肉与骨骼模拟软件，人机工程学软件，计算机辅助生物力学软件AnyBody人体肌肉与骨骼模拟软件，计算机辅助生物力学与人机工程学软件：用于模拟计算人体对于环境的反应，为人机工程学产品性能改进和生物医学工程研究提供了一个新颖的平台。

AnyBody是一个用于制作人体机能模型的软件系统它能够计算各块肌肉和关节的受力、变形、肌腱的弹性能、反抗肌肉运动和其它对于工作中的人体有用的特性AnyBody人体肌肉与骨骼模拟软件广泛的应用领域介绍，1. 人体分析：人机工程学研究、反向动力学研究、步态分析；2. 轮椅设计：对身体负载研究，对不同人体设计；3. 汽车手柄、脚踏板、方向盘、座椅、安全带等的设计；4. 计划外科手术过程，制定理疗计划，康复工程研究；5. 工具、工作场所、运动器材、家具等人机工程学产品设计；6. 生物力学研究，运动适当性研究；7. 在交通工具领域的应用：轮椅设计大部分的轮椅使用者会感觉负载引起的肩痛利用AnyBody可以分析轮椅的参数对于负载情况的影响，以便对轮椅的直径、推手边缘的位置，车轴的位置和曲轴进行优化设计汽车出口手柄位置设计通过窗框上手柄位置的设置，可能使通过更便捷利用AnyBody可以分析出窗框上手柄位置的高低，如何影响从汽车中出去所必要消耗的能量，以便对手柄位置的高低进行优化汽车驾驶员脚踏板的设计踏板和人腿构成了一个非常复杂的机械系统，只有考虑整个系统才能评估踏板的操作性AnyBody可以将踏板和人体耦合在一起进行分析，以改善踏板的设计，使得在不造成驾驶员疲劳的情况下，能够更加轻松地控制汽车。

转弯驾驶分析汽车在转弯时会产生离心力，F1赛车的离心加速度可以超过2g这使得驾驶员上部肌肉处于极限状态，大大降低了对汽车的控制能力AnyBody可以分析由座椅、安全带和总体环境提供的支撑力带来的影响AnyBody在生物力。